For ca. fire milliarder år siden var den unge jord næsten færdig med at skifte overgangen fra en helvetes smeltet masse til en klippekugle med en solid overflade. Nu viser zirkonkorn, der er bevaret siden den tid, at vores nye planet allerede var beskyttet af magnetisk afskærmning. Opdagelsen indikerer, at Jordens magnetfelt er næsten en milliard år ældre end tidligere antaget, hvilket ikke kun giver indsigt i planetens tidligere udvikling, men også kan hjælpe med at belyse dens fremtid.
Relateret indhold
- Ydmygt magnesium kan være med til at styrke jordens magnetfelt
- Jorden kan være blevet magnetisk efter at have spist et kviksølvlignende objekt
- Mars 'super-tynde atmosfære kan betyde, at rindende vand var undtagelsen, ikke reglen
Den herskende teori er, at Jordens magnetiske felt genereres af smeltet jern, der cirkulerer i planetens ydre kerne. Feltet ændrer sig over tid; nord- og sydpolerne vandrer, og hele marken kan lejlighedsvis vende med nord bliver syd og vice versa. Jordens magnetfelt er i øjeblikket svækket, hvilket forskere mener kan være et tegn på, at en flip kunne ske en eller anden gang i de næste tusind år. Sidste gang en sådan begivenhed fandt sted var for 800.000 år siden, og forskere arbejder stadig på at forstå processen, der kan tage så lang tid som 15.000 år. Den seneste beviser, der blev offentliggjort tidligere i denne uge i Nature Communications, viser, at flippen muligvis begynder under det sydlige Afrika, men der er stadig masser af mysterier.
Uanset hvor polerne er, er magnetfeltet afgørende, fordi det beskytter planeten mod solvinden - en konstant strøm af ladede partikler, der kommer ud af solen. Uden den planetariske afskærmning ville solvinden erodere atmosfæren, og livet på Jorden ville se meget anderledes ud, hvis det endda eksisterede. At forstå historien og arbejdet i vores magnetfelt kan derfor give ledetråde til chancerne for liv på andre verdener.
Klipper fra Sydafrika havde tidligere indikeret, at vores magnetfelt er mindst 3, 2 milliarder år gammelt, men feltets ægte alder er endnu ikke kendt. Det er en vanskelig opgave at bestemme, hvornår feltet er tændt - kun klipper, der har været uberørte, siden de dannede, har en fortegnelse over det gamle magnetfelt, og det er en hård fund på en planet, der konstant genanvender sig gennem pladetektonik.
Heldigvis fandt John Tarduno fra University of Rochester og kolleger sådanne klipper i Jack Hills i Western Australia. De små prøver af zirkon indeholdt magnetit - magnetisk jernoxid - der registrerede det magnetiske felt, der eksisterede, da klipperne dannede sig. Kornene spænder i en alder fra 3, 3 til 4, 2 milliarder år gamle, i hvilket tidsrum planetens magnetiske felt lå et sted mellem 1, 0 og 0, 12 gange den styrke, det er i dag, rapporterer holdet denne uge i Science .
En prøve af magnetitkrystaller, meget større, men kemisk ligner dem, der findes i den antikke zirkon. (Walter Geiersperger / Corbis) Ifølge teamet understøtter feltets styrke sagen for en kerne-dynamo, selv på dette begynnende stadie af planetens historie. Det tager igen sikkerhedskopi af tidligere antydninger om, at pladetektonik allerede var i bevægelse dengang, fordi der skulle flyttes noget for at frigøre varmen, der bygger sig op i planetens indre.
”Der har ikke været nogen konsensus blandt forskere om, hvornår pladetektonik begyndte, ” bemærker Tarduno i en erklæring. ”Vores målinger understøtter dog nogle tidligere geokemiske målinger på gamle zirkoner, der antyder en alder på 4, 4 milliarder år.”
Jorden er ikke den eneste stenede planet i solsystemet, der har et magnetfelt. MESSENGER-rumfartøjet fandt for nylig bevis for, at Merkurys svage magnetfelt stammer mindst 3, 9 milliarder år tilbage. At både Jorden og Merkur har så gamle felter, betyder, at planeterne burde have haft en varmere start end tidligere antaget, siger Julien Aubert fra Institut de Physique du Globe de Paris i en kommentar, der ledsager dagens fund, også inden for videnskab .
”Den start kan dog ikke være umulig varm, da skorpen burde have været solid og kold nok, da de resterende magnetiseringer blev erhvervet, ” skrev han og henviste til både det nylige australske fund og MESSENGER-opdagelsen. Mars og månen har også restmagnetiseringer i lignende aldre, men disse kroppe har længe mistet deres globale magnetfelter. For Mars er chancerne for, at tabet af dets magnetiske felt gjorde det muligt for solvinden at stribe sin atmosfære, tyndere den og ændre sin kemiske sammensætning. Rumfartøjer, der i øjeblikket kredser om den røde planet undersøger, om denne ændring er knyttet til afslutningen af en varm, våd periode på Mars, som nogle forskere mener kunne have understøttet det primitive liv for millioner af år siden.
I mellemtiden kunne de nye fund her på Jorden hjælpe med at udvikle en samlet teori for planetariske magnetfelter, som ville forklare deres fødsel og død og måske pege på fremtiden for magnetisk afskærmning - og måske liv - på vores hjemmeverden.
